Tài liệu Logic mờ trong hệ thống điều khiển đồng tốc động cơ không đồng bộ ba pha: CÔNG NGHỆ
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ● Số 49.2018 38
KHOA HỌC
LOGIC MỜ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỒNG TỐC
ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
FUZZY LOGIC-BASED SPEED CONTROLLER IN MULTI THREE-PHASE INDUCTION MOTOR
Nguyễn Thị Hiên
TÓM TẮT
Bài báo giới thiệu một hệ thống đồng tốc các động cơ không đồng bộ ba pha
sử dụng bộ điều khiển logic mờ. Với hai biến đầu vào là sai số tốc độ và độ biến
thiên của nó, bộ điều khiển mờ được sử dụng trong hệ thống nhằm điều chỉnh
tốc độ của mỗi động cơ. Hệ thống đồng tốc hoạt động theo nguyên lý điều khiển
chủ/tớ, tốc độ của động cơ trước là tốc độ tham chiếu cho động cơ sau. Các biến
tần nguồn áp sử dụng trong hệ thống hoạt động theo phương pháp V/f, với
nguyên lý điều chế xung SPWM. Hệ thống được kiểm nghiệm bằng
Matlab/Simulink, kết quả mô phỏng cho thấy tính hợp lý của hệ thống với bộ
điều khiển đã đề xuất.
Từ khóa: Đồng tốc, điều khiển mờ, ĐCKĐB.
ABSTRACT
This paper presents a motion controller used for synchronizin...
5 trang |
Chia sẻ: quangot475 | Lượt xem: 507 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Logic mờ trong hệ thống điều khiển đồng tốc động cơ không đồng bộ ba pha, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CÔNG NGHỆ
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ● Số 49.2018 38
KHOA HỌC
LOGIC MỜ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỒNG TỐC
ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
FUZZY LOGIC-BASED SPEED CONTROLLER IN MULTI THREE-PHASE INDUCTION MOTOR
Nguyễn Thị Hiên
TÓM TẮT
Bài báo giới thiệu một hệ thống đồng tốc các động cơ không đồng bộ ba pha
sử dụng bộ điều khiển logic mờ. Với hai biến đầu vào là sai số tốc độ và độ biến
thiên của nó, bộ điều khiển mờ được sử dụng trong hệ thống nhằm điều chỉnh
tốc độ của mỗi động cơ. Hệ thống đồng tốc hoạt động theo nguyên lý điều khiển
chủ/tớ, tốc độ của động cơ trước là tốc độ tham chiếu cho động cơ sau. Các biến
tần nguồn áp sử dụng trong hệ thống hoạt động theo phương pháp V/f, với
nguyên lý điều chế xung SPWM. Hệ thống được kiểm nghiệm bằng
Matlab/Simulink, kết quả mô phỏng cho thấy tính hợp lý của hệ thống với bộ
điều khiển đã đề xuất.
Từ khóa: Đồng tốc, điều khiển mờ, ĐCKĐB.
ABSTRACT
This paper presents a motion controller used for synchronizing multi three-
phase induction motors. Fuzzy logic controller with two input variables (speed error
and change of speed error) has been utilized to be part of the complete control
system to implement a speed controller for three-phase induction motor.
Master/Slave technique has been adopted in system, the former motor’s speed is
the reference for the latter’s. A voltage source PWM inverter with ratio V/f constant
is utilized in each motion drive. The proposed system has been validated by
Matlab/Simulink, the simulation results showed its validity.
Keywords: Synchronization, fuzzy logic, induction motor.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Email: nthien@vnua.edu.vn
Ngày nhận bài: 15/7/2018
Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 20/9/2018
Ngày chấp nhận đăng: 25/12/2018
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong các dây chuyền sản xuất, chế biến có các khâu
cấp liệu, định lượng, đóng gói và dán nhãn sản phẩm, sự ổn
định của hệ thống, sự chính xác và đồng bộ của các cơ cấu
chấp hành (hay sự đồng bộ giữa các khâu) là rất quan trọng
để đảm bảo năng suất, chất lượng và mỹ quan của sản
phẩm [1].
Thực tế có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự thiếu đồng
bộ, thiếu chính xác trong hoạt động của các dây chuyền,
băng tải trong quá trình sản xuất. Nguyên nhân có thể do
các thiết bị trong dây chuyền đã cũ mòn, lão hóa (nên tốc
độ truyền động không đảm bảo như thiết kế), có thể do
nguyên liệu không đồng đều, các thiết bị cấp liệu không
đều, cũng có thể do các thông số của nguồn điện không ổn
định, Trong các dây chuyền sản xuất này, động cơ điện
không đồng bộ (ĐCKĐB) là cơ cấu chấp hành rất phổ biến
do có cấu tạo đơn giản, chắc chắn, vận hành tin cậy, hiệu
suất cao, [2, 3]. Việc điều chỉnh để các động cơ chạy đồng
bộ với nhau, đảm bảo độ chính xác và đồng bộ cao giữa
các khâu trong các dây chuyền, băng tải là cần thiết và hết
sức quan trọng.
Thông thường, đối với các dây chuyền không yêu cầu
công nghệ cao, việc đồng bộ có thể thực hiện bằng cách
dùng một động cơ kéo tất cả các thiết bị (thông qua hộp
số, truyền động xích, dây đai,). Cấu trúc điều khiển này có
đặc điểm là đơn giản, tỉ lệ tốc độ giữa các động cơ được giữ
cố định, tuy nhiên tính linh hoạt của hệ thống kém [1, 4].
Một số dây chuyền có thể dùng một biến tần điều khiển
các động cơ nối song song, hạn chế của hệ truyền động
này là đòi hỏi các động cơ phải có thông số giống nhau
hoàn toàn và công suất của biến tần phải lớn, dẫn đến giá
thành của hệ thống tăng. Đối với các dây chuyền yêu cầu
độ chính xác cao, độ linh hoạt lớn, việc đồng bộ tốc độ
thường sử dụng biến tần kết hợp với PLC [4]. Mỗi biến tần
được sử dụng để điều chỉnh tần số nguồn cung cấp cho
một động cơ nhằm thay đổi tốc độ của động cơ. Trong
thực tế, đây là phương pháp được sử dụng phổ biến do có
nhiều ưu điểm: điều chỉnh vô cấp tốc độ, dải điều chỉnh
rộng, cải thiện chế độ làm việc của động cơ, tiết kiệm năng
lượng,[2]. Còn PLC được lập trình theo thuật toán nhất
định (ví dụ: nguyên lý chủ/tớ) để điều khiển tốc độ của các
động cơ trong hệ thống chạy đồng bộ với nhau.
Mặt khác, trong các hệ thống điều khiển kinh điển, việc
tổng hợp bộ điều khiển (ví dụ bộ điều khiển PI, PID) khá
đơn giản, cho đáp ứng ổn định, tuy nhiên đòi hỏi phải có
mô hình toán học của đối tượng điều khiển, trong khi thực
tế, rất khó để xác định được chính xác mô hình này, nhất là
đối với các hệ thống phức tạp, có chứa yếu tố bất định. Để
khắc phục điều đó, bộ điều khiển logic mờ được sử dụng
trong hệ thống. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, bộ điều
khiển mờ có nhiều tính năng vượt trội so với các bộ điều
khiển kinh điển, như đơn giản trong điều khiển do các luật
điều khiển rất gần với cách tư duy của con người và đặc
SCIENCE TECHNOLOGY
Số 49.2018 ● Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 39
biệt không đòi hỏi mô hình toán học của đối tượng [2, 5, 6].
Một loạt các nghiên cứu về ứng dụng của điều khiển mờ
trong điều khiển tốc độ ĐCKĐB ba pha đã được công bố
bởi các tác giả: Patil (2014), Badran (2013), Tripura (2011),
Begum (2013), Hamed (2010), Kết quả nghiên cứu cho
thấy, bộ điều khiển mờ cho đáp ứng hệ thống tốt hơn so
với các bộ điều khiển kinh điển, nhất là đối với các hệ thống
phức tạp, không có sẵn mô hình toán học của đối tượng.
Nghiên cứu này giới thiệu một hệ thống đồng bộ tốc độ
của các ĐCKĐB theo nguyên lý điều khiển chủ/tớ. Bộ điều
khiển mờ được xây dựng để điều khiển tốc độ của mỗi
động cơ trong hệ thống. Bài toán đặt ra là các động cơ có
thông số có thể khác nhau (gam công suất, tốc độ định
mức), song chúng cần phải đảm bảo sự chuyển động đồng
bộ với tốc độ xác lập hay thay đổi theo cùng một quy luật
để đáp ứng yêu cầu công nghệ trong sản xuất.
Nội dung của bài báo được bố cục như sau: Mục 2 trình
bày việc xây dựng bộ điều khiển logic mờ trong hệ thống
điều khiển tốc độ ĐCKĐB ba pha. Ứng dụng của bộ điều
khiển mờ trong điều khiển tốc độ ĐCKĐB và hệ thống đồng
bộ tốc độ nhiều ĐCKĐB được thể hiện trong mục 3. Mô hình
và các kết quả mô phỏng hệ thống trong Matlab/Simulink
cũng được mô tả trong mục này. Phần 4 là các nhận xét, kết
luận và hướng nghiên cứu trong thời gian tới.
2. XÂY DỰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC MỜ
Điều khiển mờ dựa trên lý thuyết về logic mờ lần đầu
được đề xuất bởi Zadeh [5]. Đây là một trong những bộ
điều khiển thông minh, dựa trên các luật “Nếu - Thì”, các
biến trong biểu thức logic mờ không phải là các con số mà
là các khái niệm (biến ngôn ngữ) nên rất gần với cách tư
duy của con người. Ưu điểm của hệ thống sử dụng điều
khiển mờ là không đòi hỏi mô hình toán học của đối tượng
điều khiển, nên có thể áp dụng hiệu quả với các hệ thống
phức tạp, kể cả với các hệ phi tuyến [2, 5].
Để thiết kế bộ điều khiển logic mờ, một việc rất quan
trọng là xác định các biến vào/ra. Trong điều khiển tốc độ
ĐCKĐB, hai biến đầu vào được sử dụng là sai số tốc độ (e)
và độ biến thiên của sai số tốc độ (ce) [2, 4, 7]:
set acte n n (1)
và: dece
dt
(2)
Trong đó: nset - tốc độ mong muốn (tốc độ đặt) của
động cơ [vòng/phút],
nact - tốc độ thực tế của động cơ [vòng/phút].
Biến đầu ra của bộ điều khiển mờ là độ thay đổi tần số
(u) của nguồn cung cấp cho động cơ, độ thay đổi này sau
đó sẽ được tích phân để đưa ra tần số cần thiết của nguồn
cấp, đáp ứng tốc độ yêu cầu của động cơ.
Hàm thuộc dạng tam giác được sử dụng cho các tín
hiệu vào (hình 1), trong đó: NB - âm lớn, NM - âm vừa, NS -
âm nhỏ, ZZ - không, PS - dương nhỏ, PM - dương vừa, PB -
dương lớn. Để thuận tiện, các tín hiệu vào/ra của hệ thống
được chuẩn hóa về miền xác định [-1, 1], bằng cách sử
dụng các bộ tiền xử lý và hâu xử lý K (hình 2). Biến ngôn
ngữ đầu ra (độ thay đổi tần số) được thiết lập dựa trên mô
hình Sugeno, mô tả bởi: NB = -1, NM = -0,5, NS = -0,25,
ZZ = 0, PS = 0,25, PM = 0,5 và PB = 1. Các luật điều khiển
được xây dựng theo quy luật:
NẾU e là x VÀ ce là y THÌ u = f(e,ce)
a)
b)
Hình 1. Hàm thuộc của biến đầu vào: a) sai số tốc độ; b) biến thiên của sai số
tốc độ
Trong đó: e và ce là các biến đầu vào, u là biến đầu ra; x và
y lần lượt là tập mờ của e và ce, f(.) là hàm tuyến tính hoặc
không đổi đối với các biến đầu vào. Tín hiệu ra của bộ điều
khiển được giải mờ theo phương pháp trọng tâm [4, 6]:
* 1
1
( )
( )
c
i i
i
c
i
i
u u
u
u
(3)
Với: ui là giá trị của biến đầu ra ứng với mỗi luật, μi là giá
trị hàm thuộc của ui, được xác định theo quy tắc:
(u) AndMethod( (e), (ce)) (4)
Trong đó: μ(e), μ(ce) tương ứng là hàm thuộc của e và ce.
Dựa trên những hiểu biết về đặc tính của đối tượng và
kinh nghiệm vận hành hệ thống, các luật điều khiển của bộ
logic mờ trong điều khiển tốc độ ĐCKĐB ba pha được xây
dựng. Ví dụ: NẾU (e là Âm lớn-NB) VÀ (ce là Dương lớn-PB)
THÌ (u là Không-ZZ). Bảng 1 mô tả các luật điều khiển của bộ
điều khiển mờ trong hệ thống điều khiển tốc độ ĐCKĐB ba
pha [5, 6].
Bảng 1. Luật điều khiển của bộ điều khiển mờ
e
ce
NB NM NS ZZ PS PM PB
NB NB NB NB NB NM NS ZZ
NM NB NB NB NM NS ZZ PS
NS NB NB NM NS ZZ PS PM
ZZ NB NM NS ZZ PS PM PB
PS NM NS ZZ PS PM PB PB
CÔNG NGHỆ
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ● Số 49.2018 40
KHOA HỌC
PM NS ZZ PS PM PB PB PB
PB ZZ PS PM PB PB PB PB
Sơ đồ cấu trúc của bộ điều khiển mờ, xây dựng trong
Matlab/Simulink được thể hiện ở hình 2.
Hình 2. Xây dựng bộ điều khiển mờ trong Matlab/Simulink
3. LOGIC MỜ VỚI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐCKĐB BA PHA
3.1. Điều khiển tốc độ ĐCKĐB ba pha sử dụng bộ điều
khiển mờ
Sơ đồ hệ thống kín điều khiển tốc độ ĐCKĐB sử dụng
bộ điều khiển mờ được mô tả ở hình 3 [2, 8]. Tốc độ của
động cơ nact được phản hồi, so sánh với tốc độ đặt nset, từ đó
sai số tốc độ e và đạo hàm của sai số de
dt
được xác định,
đưa vào bộ điều khiển mờ, tạo ra tín hiệu để điều khiển sự
đóng mở của các van bán dẫn trong biến tần, đầu ra của
biến tần là nguồn điện áp có biên độ và tần số thay đổi,
cung cấp cho động cơ để thay đổi tốc độ của động cơ theo
yêu cầu.
Hình 3. Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển tốc độ động cơ sử dụng bộ điều
khiển mờ
Hệ thống điều khiển được xây dựng trên cơ sở bộ biến
tần hoạt động theo phương pháp V/f, với nguyên lý băm
xung SPWM. Mô hình mô phỏng hệ thống trong
Matlab/Simulink được thể hiện ở hình 4.
Hình 4. Mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển tốc độ ĐCKĐB ba pha sử
dụng
Tín hiệu vào của bộ điều khiển mờ được xác định từ tốc
độ đặt (setpoint) và tốc độ thực của động cơ (nact - tín hiệu
phản hồi), đầu ra của bộ điều khiển xác định sự thay đổi tần
số của nguồn cung cấp cho động cơ, sau khi được tích
phân, sẽ cho ra tín hiệu tần số. Tín hiệu điều khiển (tần số)
được đưa tới khối điều khiển V/f để duy trì tỉ số giữa điện áp
và tần số không đổi, nhằm duy trì moment của động cơ khi
tốc độ của động cơ thay đổi. Tần số và điện áp tạo ra sẽ
được đưa vào khối điều chế xung SPWM, nhằm tạo ra xung
kích hoạt các van bán dẫn IGBT của biến tần, đầu ra của
biến tần sẽ là một điện áp với tần số thích hợp cho động cơ
nhằm đảm bảo đạt được tốc độ mong muốn. Bộ lọc LC có
tác dụng lọc các sóng hài bậc cao trước khi đưa điện áp vào
cung cấp cho động cơ.
3.2. Điều khiển đồng tốc ĐCKĐB ba pha
Nguyên lý điều khiển chủ/tớ (Master/Slave) được sử
dụng trong điều khiển đồng bộ tốc độ của hệ thống với 3
ĐCKĐB ba pha, đây là nguyên lý được sử dụng phổ biến
trong thực tế do cấu trúc đơn giản và dễ áp dụng. Trong
đó, động cơ thứ nhất đóng vai trò là động cơ chủ, còn động
cơ thứ hai và động cơ thứ ba đóng vai trò là các động cơ tớ.
Mỗi động cơ được điều khiển bởi các vòng điều khiển riêng
biệt với các tác động nhiễu (tải). Trong cấu trúc này, tốc độ
của động cơ trước chính là tín hiệu tham chiếu cho động cơ
sau. Các nhiễu tác động ở động cơ chủ dễ dàng được điều
chỉnh ở các động cơ tớ, còn sự tác động của nhiễu lên động
cơ tớ chỉ được điều chỉnh ở các động cơ nối sau nó, chứ
không được điều chỉnh bởi bất kỳ động cơ nào ở phía trước
[1]. Mô hình mô phỏng hệ thống được thể hiện trên hình 5.
Hình 5. Mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển đồng tốc 3 ĐCKĐB ba pha
3.3. Kết quả mô phỏng
3.3.1. Hệ thống điều khiển tốc độ ĐCKĐB ba pha
Để kiểm nghiệm hệ thống điều khiển tốc độ ĐCKĐB với
bộ điều khiển mờ đã xây dựng, thực hiện mô phỏng bằng
Matlab/Simulink. ĐCKĐB được sử dụng trong hệ thống là
động cơ ba pha rotor lồng sóc: P = 4kW, U = 400V, f = 50Hz,
n = 1430 vòng/phút; Bộ lọc LC sử dụng trong hệ thống có
thông số: L = 2mH, thông số của tụ C: 380V, 50Hz, 0,3kVAr
có tác dụng lọc các sóng hài bậc cao.
Sai số tốc độ trong mô hình được thiết kế nằm trong
khoảng [-200, 200] vòng/phút, tốc độ biến thiên của sai số
giả thiết trong khoảng [-500, 500]. Do vậy, để chuẩn hóa
các biến này về miền xác định [-1, 1] cần nhân thêm các hệ
số K (hình 2). Thời gian mô phỏng hệ thống là 10s, tại thời
điểm 5s, tác động vào hệ thống một tải với Mc = 15 Nm.
Hình 6 mô tả tốc độ của động cơ ứng với tốc độ đặt
1400 vòng/phút và hình 7 là tốc độ động cơ ở điểm đặt
1
Frq
Saturation2
Saturation1
Saturation 1
s
Integrator2
-K-
Gain2
-K-
Gain1
-K-
Gain
Fuzzy Logic
Controller
du/dt
Derivative
Add
2
Feedback
1
Set speed
V/f constant
-K-
w2n
Continuous
powergui
f rq Vref
1400
Setpoint
Scope
Frq
Vref
Pulses
SPWM Generator
Load
A
B
C
A
B
C
LC Fil ter
g
A
B
C
+
-
Inverter
Tm
m
A
B
C
Induction Motor
Set speed
n_act
Frq
Fuzzy Control ler
DC Voltage Source
Continuous
powergui
load
Speed
w3
Slave 2
load
Speed
w2
Slave 1
1400
Setpoint
Scope
Speed w1
Master
Load1Load
1
Gain1
1
Gain
SCIENCE TECHNOLOGY
Số 49.2018 ● Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 41
1200 vòng/phút, trong đó, đường nét liền thể hiện tốc độ
thực tế của động cơ, còn đường nét đứt là tốc độ đặt của
hệ thống. Chúng ta có thể nhận thấy, mặc dù đáp ứng còn
có độ quá điều chỉnh nhất định, nhưng hệ thống với bộ
điều khiển mờ có thể điều khiển tốc độ động cơ đạt giá trị
mong muốn, với thời gian quá độ khoảng 3s. Khi có tải tác
động, hệ thống có thể tự điều chỉnh để tiến tới tốc độ yêu
cầu trong khoảng thời gian khá ngắn. Kết quả mô phỏng
này cho thấy hệ thống với bộ điều khiển mờ có thể đáp
ứng khá tốt theo tốc độ yêu cầu.
Hình 6. Tốc độ động cơ ở 1400 v/phút
Hình 7. Tốc độ động cơ ở 1200 v/phút
3.3.2 Hệ thống điều khiển đồng tốc ĐCKĐB ba pha
Trong hệ thống điều khiển đồng bộ tốc độ các ĐCKĐB,
chọn động cơ chủ là động cơ ba pha rotor lồng sóc:
P = 7,5kW, U = 400V, f = 50Hz, n = 1440 vòng/phút; Động cơ
tớ 1 và 2 có các thông số giống nhau: P = 4,0kW, U = 400V,
f = 50Hz, n = 1430 vòng/phút. Hệ thống được khảo nghiệm
với tỉ lệ tốc độ giữa các động cơ lần lượt là 1:1:1 và 1:0,7:0,5,
kết quả mô phỏng được thể hiện trên các hình 8 và 9 tương
ứng. Trong các hình này, tốc độ đặt thể hiện bằng đường
chấm gạch, còn tốc độ động cơ chủ, tốc độ động cơ tớ 1 và
tốc độ động cơ tớ 2 lần lượt thể hiện bằng các đường nét
liền, nét đứt và đường chấm.
Từ kết quả hình 8 và 9, nhận thấy đáp ứng của hệ thống
khá tốt, tốc độ của các động cơ tớ có thể bám theo tốc độ
của động cơ chủ với một độ trễ nhỏ. Sự tác động của tải ở
động cơ chủ tại thời điểm 5s cũng được điều chỉnh ở các
động cơ tớ, tuy nhiên, do tồn tại dao động nên điều này
không được thể hiện rõ ở các đáp ứng của động cơ. Độ dao
động của các đáp ứng của động cơ thứ hai và thứ ba ở tỉ lệ
đồng bộ 1:0,7:0,5 tăng lên, điều này sẽ được nghiên cứu
làm rõ trong thời gian tới.
Hình 8. Tốc độ của hệ thống đồng tốc ở 1400 v/phút với tỉ số tốc độ giữa các
động cơ 1:1:1
Hình 9. Tốc độ của hệ thống đồng tốc ở 1400 v/phút với tỉ số tốc độ giữa các
động cơ 1:0,7:0,5
3.4 Nhận xét
Các kết quả mô phỏng ở trên cho thấy, bộ điều khiển
mờ khá hiệu quả trong việc điều chỉnh tốc độ của các
ĐCKĐB ba pha. Hệ thống điều khiển đồng bộ tốc độ nhiều
động cơ hoạt động theo nguyên lý điều khiển chủ/tớ, cho
đáp ứng khá tốt đối với sự thay đổi của tải. Quá trình tổng
hợp bộ điều khiển mờ không đòi hỏi mô hình toán học của
đối tượng, nên có thể áp dụng cho các hệ thống có độ
phức tạp cao, có tính phi tuyến. Các động cơ tớ bám theo
khá tốt tốc độ của động cơ chủ, theo một tỉ lệ cho trước, với
độ trễ nhỏ. Tuy nhiên, kết quả mô phỏng cho thấy, đáp ứng
hệ thống vẫn còn có độ quá điều chỉnh và độ dao động
nhất định, đặc biệt, độ dao động của đáp ứng tăng lên khi
điều chỉnh tốc độ động cơ xa với tốc độ định mức. Các vấn
đề này cần được làm rõ trong các nghiên cứu tiếp theo.
4. KẾT LUẬN
Bài báo đã trình bày một hệ thống điều khiển đồng bộ
tốc độ nhiều động cơ không đồng bộ ba pha theo nguyên
lý điều khiển chủ/tớ, tốc độ của mỗi động cơ trong hệ
thống được điều chỉnh bằng bộ điều khiển logic mờ. Ưu
điểm của bộ điều khiển logic mờ là giải quyết bài toán khá
giống với cách tư duy của con người, lại không đòi hỏi mô
hình toán học của đối tượng điều khiển nên có thể áp dụng
0 5 10
-500
0
1000
2000
Thoi gian [s]
T
o
c
d
o
[
v
/p
]
0 5 10
-1000
0
1000
2000
Thoi gian [s]
T
o
c
d
o
[
v
/p
]
CÔNG NGHỆ
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ● Số 49.2018 42
KHOA HỌC
với nhiều hệ thống phức tạp khác nhau, đặc biệt là hệ phi
tuyến. Hệ thống đồng bộ động cơ thực hiện theo nguyên lý
điều khiển chủ tớ, nghĩa là tín hiệu ra của động cơ trước
được đưa vào làm tín hiệu đặt cho động cơ sau. Tốc độ của
các động cơ chạy đồng bộ với nhau theo một tỉ lệ nhất
định phụ thuộc vào quá trình công nghệ. Kết quả mô
phỏng cho thấy, đáp ứng của hệ thống với bộ điều khiển
mờ vẫn còn có độ quá điều chỉnh và độ dao động nhất
định. Để có thể kết luận chính xác về tính hiệu quả và phạm
vi ứng dụng của phương án đề xuất cũng như nâng cao
chất lượng điều khiển của hệ thống cần thực hiện các
nghiên cứu tiếp theo.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Thị Hiên, Mai Thị Thanh Thủy, Nguyễn Văn Đạt, 2018. Nghiên
cứu ứng dụng PLC và biến tần trong điều khiển đồng tốc các động cơ điện không
đồng bộ ba pha trong dây chuyền cân định lượng. Báo cáo đề tài cấp cơ sở, Học
viện Nông nghiệp Việt Nam.
[2]. Patil A. M., R. A. Thorat, and M. M. Kadam, 2014. A fuzzy based approach
for PWM inverter fed induction motor V/f speed control. IOSR Journal of Electrical
and Electronics Engineering, Vol. 9, No. 6, pp.18 – 24.
[3]. Nguyễn Văn Đạt, 2010. Bài giảng Truyền động điện. NXB Đại học Nông
nghiệp, Hà Nội.
[4]. Saher A. A. and J. R. Mahmood, 2017. PLC based multi three phase
induction motors motion controller, Int. Journal of Computer Applications, Vol.
175, No. 1, pp. 37 – 44.
[5]. Badran M. A., M. A. Hamood, and W. F. Faris, 2013. Fuzzy logic based
speed control system for three phase induction motor. “Eftimie Murgu” Resita, 20
(1), ISSN 1453 – 7397, pp. 17-26.
[6]. Tripura P. and Y. S. Kishore Babu, 2011. Fuzzy logic speed control of three
phase induction motor drive. Int. Journal of Electrical and Computer Engineering,
Vol. 5, No. 12, pp. 1774 – 1778.
[7]. Bengum R., Z. Motibhai, G. Nimbal, and S. V. Halse, 2013. Simulation of
fuzzy inductance motor using PI control application. Int. Journal of Engineering
Sciences, Vol. 8, pp.79 – 85.
[8]. Hamed B. M., M. N. Al-Mobaied, 2010. Fuzzy logic speed controllers using
FPGA technique for three phase induction motor drives. Engineering Science, Vol.
37, No. 2., pp. 194 – 205.
[9]. Nguyễn Thế Anh, 2011. Điều khiển mờ động cơ không đồng bộ rotor lồng
sóc. Luận văn thạc sỹ kỹ thuật. Đại học Đà Nẵng.
[10]. Vekaria M, D. Thakar, and H. Prajapati, 2017. Matlab simulation of
induction motor drive using V/f control method. Int. Journal for Scientific Research
& Development, Vol. 5, No. 1, pp. 1772 – 1776.
[11]. Raichurkar P. S. and A. L. Jamadar, 2015. V/f speed control of 3 phase
induction motor using space vector modulation. Int. Journal of Engineering
Research & Technology (IJERT), Vol. 4, No. 5, pp. 735 – 742.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 40453_128352_1_pb_0335_2154007.pdf